Introduction à la commande numérique
La commande numérique (CN ou CNC) automatise les mouvements des machines-outils à partir d'un programme.
Principe
Un programme (code G) définit :
- Les trajectoires d'outil
- Les vitesses
- Les fonctions auxiliaires
La CN interprète ce programme et pilote les moteurs des axes.
Avantages
- Répétabilité parfaite
- Précision élevée
- Productivité accrue
- Formes complexes réalisables
- Réduction des temps de réglage
- Moins d'erreurs humaines
Architecture
Partie commande
- Directeur de commande numérique (DCN) : ordinateur
- Interface homme-machine (IHM) : écran, clavier
- Automate programmable (API) : séquences auxiliaires
Partie opérative
- Axes linéaires : X, Y, Z (+ A, B, C rotatifs)
- Broche : rotation de l'outil ou de la pièce
- Magasin d'outils : changement automatique
- Système de bridage : maintien pièce
Asservissement
Boucle fermée :
- Consigne de position
- Comparaison avec position réelle
- Correction du moteur
- Mesure par règle ou codeur
Types de machines CNC
| Machine | Application |
|---|---|
| Centre d'usinage | Fraisage, perçage 3-5 axes |
| Tour CN | Pièces de révolution |
| Centre de tournage-fraisage | Opérations combinées |
| Rectifieuse CN | Haute précision |
| Électroérosion | Formes complexes, matériaux durs |
| Découpe laser/plasma | Tôlerie |
Axes
Axes linéaires
- X : transversal
- Y : longitudinal
- Z : vertical (ou axe broche)
Axes rotatifs
- A : rotation autour de X
- B : rotation autour de Y
- C : rotation autour de Z
Précision
| Élément | Précision typique |
|---|---|
| Résolution | 0,001 mm |
| Répétabilité | ± 0,005 mm |
| Précision positionnement | ± 0,01 mm |
Langages de programmation
- ISO (G-code) : standard international
- Conversationnel : dialogue guidé
- FAO : génération depuis CAO
Sécurité
- Protecteurs de zone de travail
- Arrêt d'urgence accessible
- Mode manuel à vitesse réduite
- Formation obligatoire
- Procédures de changement d'outil